Metabolisme Dan Transportasi Lipoprotein [PDF]

Citation preview

METABOLISME DAN TRANSPORTASI LIPOPROTEIN



I. PENDAHULUAN Lemak yang diserap dari makanan dan lipid yang disintesis oleh hati serta jaringan adiposa harus ditransportasikan ke berbagai jaringan dan organ tubuh untuk digunakan serta disimpan. Tetapi lipid bersifat tidak larut dalam air sehingga timbul permasalahan dalam hal transportasi atau pengangkutannya di dalam plasma darah yang merupakan lingkungan akueosa. Untuk mempermudah pengangkutan lipid tersebut, maka komponen lipid yang bersifat nonpolar (triasilgliserol dan ester kolesteril) dengan komponen lipid yang bersifat amfipatik (fosfolipid dan kolesterol) serta protein membentuk suatu ikatan yang berupa lipoprotein. Jadi dengan kata lain lipid diangkut di dalam plasma sebagai lipoprotein. Semakin tinggi proporsi lipid terhadap protein di dalam lipoprotein, maka semakin menurun densitasnya. Sifat ini dipakai untuk memisahkan berbagai lipoprotein di dalam plasma darah dengan cara ultrasentrifugasi. Komposisi fraksi lipoproptein yang telah diidentifikasi melalui ultrasentrifugasi ini mempunyai makna yang penting secara fisiologis dan untuk diagnosis klinik. Komposisi fraksi lipoprotein yang diperoleh yaitu: 1) Kilomikron Berasal



dari



penyerapan



triasilgliserol



di



usus.



Mengandung



88%



triasilgliserol, 3% kolesteril ester dan 1-2% protein. 2) Very Low Density Protein (VLDL/pre-β-lipoprotein) Merupakan lipoprotein terbesar kedua dengan kandungan triasilgliserol sebesar 56%, kolesteril ester 15% dan protein sebesar 7-10%. Berfungsi untuk mengeluarkan triasilgliserol dan lemak-lemak lain yang disintesis di hati menuju jaringan sel. 3) Low Density Lipoprotein (LDL/β-lipoprotein) Merupakan lipoprotein dengan kandungan kolesteril ester paling banyak yaitu 48%, triasilgliserol sebanyak 13% dan protein 21%. LDL merupakan tahap



akhir di dalam katabolisme VLDL atau dengan kata lain merupakan metabolit dari VLDL. 4) High Density Lipoprotein (HDL/α-lipoprotein) Merupakan lipoprotein dengan kandungan triasilgliserol 2%, kolesteril ester 34% dan protein sebesar 32%. Terlibat dalam metabolisme VLDL dan kilomikron serta pengangkutan kolesterol. Dalam beberapa buku, pembagian lipoprotein ini terdiri dari 5 macam. Selain yang telah disebutkan di atas, ditambahkan asam lemak. Ada juga yang menyebutkan IDL (pecahan dari VLDL) dalam bagian tersendiri sehingga pembagian lipoproteinnya menjadi 6 macam. Pada manusia, kalori yang berlebihan akan dikonsumsi pada fase anabolik yang diikuti oleh periode keseimbangan kalori negatif yaitu ketika organisme tersebut mengambil simpanan karbohidrat dan lemaknya sendiri. Lipoprotein memerantarai siklus ini dengan mengangkut lipid dari intestinal sebagai kilomikron dan dari hati sebagai Very Low Density Lipoprotein (VLDL) ke sebagian besar jaringan tubuh untuk dioksidasi dan ke jaringan adiposa untuk penyimpanan. Lipid diangkut dari jaringan adiposa sebagai asam lemak bebas (FFA = Free Fatty Acid) yang terikat dengan albumin serum. Lipoprotein yang khas seperti kilomikron atau VLDL terdiri atas inti lipid, yang terutama berupa triasilgliserol nonpolar dan ester kolesteril yang dikelilingi oleh satu lapisan permukaan dari molekul kolesterol dan fosfolipid amfipatik. Bagian protein pada lipoprotein dikenal sebagai apolipoprotein atau apoprotein, yang hampir 70% berupa HDL dan hanya 1% kilomikron. Beberapa apolipoprotein bersifat menyatu (integral) dan tidak bisa dilepaskan, sementara sebagian lagi dapat berpindah dengan bebas ke lipoprotein lainnya. II. METABOLISME LIPOPROTEIN PLASMA 1. Metabolisme Kilomikron Makanan yang mengandung triasilgliserol (lemak) akan dicerna oleh enzim lipase yang terdapat di dinding usus dan masuk ke sistem limfatik. Dari usus kilomikron dalam bentuk yang belum sempurna yang disebut kilomikron nasen karena masih memerlukan penambahan apoprotein membawa trigliserol (TAG) dan kolesterol (C)dengan bantuan aktivator Apo B-48 juga Apo-A



milik HDL yang disintesa di usus. Dalam sirkulasi darah kilomikron mendapat tambahan apoprotein yaitu Apo E dan Apo C dari HDL membentuk kilomikron yang sempurna. Ketika mendekati jaringan ekstrahepatik, adanya Apo C akan mengaktivasi enzim lipoprotein lipase untuk memecah lemak menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Asam lemak bebas akan masuk ke dalam jaringan ekstrahepatik dan berikatan dengan albumin. Sementara gliserol tetap dalam sirkulasi darah menuju hepar. Sisa kilomikron yang ada mengandung sisa triasilgliserol dan kolesterol masih mengandung Apo E dan Apo B-48. Apo E merupakan reseptor ligand untuk kilomikron agar dapat masuk kembali ke hati. Dalam organ hati sisa kolesterol akan diubah menjadi ester kolesterol dan asam empedu, sedangkan asam lemak bebas akan digunakan untuk sintesis HDL dan VDL. Gambar Metabolisme Kilomikron



2. Metabolisme VLDL Trigliserida pada VLDL bukan berasal dari makanan (sistem eksogen) tetapi merupakan hasil sistesis endogenik dari asam lemak bebas dan karbohidrat di dalam hati (sistem endogen). Proses metabolisme VLDL hampir sama dengan



metabolisme kilomikron, dimana trigliserida dan kolesterol hasil sintesis di hati akan dibawa oleh VLDL menuju jaringan sel dengan aktivator apoprotein Apo B-100, Apo B dan Apo C. Seperti halnya kilomikron, VLDL juga mengalami hidrolisis trigliserida menjadi gliserol dan asam lemak bebas dengan bantuan enzim lipoprotein lipase. Asam lemak bebas akan masuk ke jaringan ekstrahepatik dan berikatan dengan albumin serum sedangkan gliserol akan dibawa oleh darah masuk ke dalam hati. Setelah trigliseridanya sebagian besar dikeluarkan oleh kerja enzim lipoprotein lipase, VLDL ini menjadi IDL (Intermediate Density Lipoprotein). IDL menyerahkan fosfolipid dan melalui kerja enzim plasma lesitin-kolesterol asiltrasferase (LCAT), mengambil ester kolesterol yang terbentuk dari kolesterol HDL. Beberapa IDL diambil oleh hati. Sisa IDL melepaskan lebih banyak trigliserida dan protein menjadi LDL. Selama konversi ini terjadi lipoprotein tersebut akan kehilangan Apo E namun tetap mengandung Apo B-100. LDL menyediakan kolesterol bagi jaringan. Kolesterol adalah suatu unsur pokok esensial di membran sel dan digunakan oleh sel kelenjar untuk membentuk hormon steroid. Di dalam hati dan kebanyakan jaringan ekstrahepatik. LDL diambil dengan endositosis dengan mediator reseptor LDL



Gambar metabolisme VLDL dan LDL



3. Metabolisme HDL HDL disintesis dan diekskresi dari usus dan hati. HDL yang baru terbentuk (HDL nascent) dari usus hanya mengandung Apo A dan belum mengandung Apo C. Apo-C hanya disintesis di dalam hati dan dipindahkan ke HDL usus ketika HDL usus memasuki plasma. HDL yang baru dibentuk terdiri atas 2 lapis fosfolipid diskoid yang mengandung apoprotein dan kolesterol bebas. Gambar Metabolisme HDL



III. TRANSPORTASI LIPOPROTEIN



Makanan banyak mengandung trigliserida masuk ke usus halus akan mengalami hidrolisis oleh enzim lipoprotein lipase menghasilkan monogliserida dan asam lemak bebas. Senyawa-senyawa ini akan digabung kembali di dalam sel usus dengan protein dan mula-mula diekskresikan ke dalam sistem limfatik kemudian ke dalam sirkulasi darah sebagai lipoprotein yang disebut dengan kilomikron. Senyawa ini tidak diambil oleh hepar tetapi akan dimetabolisme oleh jaringan ekstrahepatik



yang mempunyai enzim lipoprotein lipase yang akan menghidrolisis triasilgliserida dengan melepaskan asam-asam lemak yang kemudian akan masuk ke jaringan adiposa dan jaringan otot untuk digunakan sebagai sumber energi. Jalur transportasi lipoprotein dari saluran pencernaan ini biasa disebut dengan jalur eksogen. Sumber energi lain adalah hasil lipogenesis dari karbohidrat (glukosa) dan ini banyak terdapat di hati dan jaringan adiposa. Bila asam lemak rantai panjang tidak digunakan maka akan diesterifikasi menjadi trigliserida sebagai cadangan bahan bakar yang penting. Selanjutnya lipoprotein akan diangkut melalui jalur endogen. Sesudah mengalami hidrolisis, unsur lipid ini asam-asam lemak akan terlepas masuk ke dalam darah sebagai asam lemak bebas yang kemudian diambil oleh sebagian besar jaringan tubuh kecuali otak dan eritrosit, kemudian mengalami esterifikasi menjadi asilgliserol atau dioksidasi sebagai bahan bakar utama menjadi CO2. asam lemak bebas (FFA) yang masuk ke hati mengalami hal yang sama seperti pada jaringan lipolisis dan asam lemak bebas akan diubah menjadi bahan bakar utama menjadi CO 2 atau terjadi proses oksidasi parsial asam lemak menjadi benda keton. Benda keton oleh hati tidak dapat digunakan, oleh karena itu dibawa ke jaringan ekstrahepatik yaitu ke dalam jaringan otot yang langsung diubah menjadi bahan bakar utama menghasilkan CO 2. Sumber triasilgliserida tidak hanya dalam kilomikron (eksogen) juga dari VLDL (endogen) yang dihasilkan oleh hati.



Gambar Transportasi Lipoprotein